固体中的轨道磁化理论

在这篇综述文章中，我们考察了固体中轨道磁化的相对较新的理论——通常被称为“轨道磁化的现代理论”——及其应用。令人惊讶的是，虽然在原子和分子等有限系统中轨道磁化的计算是直接的，但在扩展系统或固体中，由于位置算符在此类背景下非良定义，其计算长期以来一直难以实现。克服该问题的方法最初于 2005 年被提出，在本综述的第一部分，我们介绍了从 Wannier 函数方法到半经典与有限温度形式体系的主要思想。在第二部分，我们描述了计算轨道磁化的实用方面，例如求 k 空间导数、赝势形式体系、单 k 点推导、Wannier 插值方案以及 DFT 特有的方面。随后我们展示了近期在 Fe、Co 和 Ni 上的计算结果。在本综述的最后一部分，我们重点关注轨道磁化的直接应用。特别地，我们将回顾诸如核磁共振屏蔽张量与电子顺磁共振 g 张量等性质，如何能够通过轨道磁化的导数优雅地计算出来。